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花卉品種

首頁 > 研究成果 > 花卉品種 > 建立2個新的分子標誌鑑定技術

建立2個新的分子標誌鑑定技術

  本發明係以任意兩種跳躍子(transposable elements)之間隔區長度之多型性為基礎,提供一種植物高效能的分子標誌,該技術可以簡稱為跳躍子間多型性(inter-transposable elements polymorphism, ITEP)。方法是依據基因組中各種套數多的跳躍子(包含transposon和retrotransposon)的近末端序列保留區設計3端向跳躍子外的引子,以聚合酵素連鎖反應進行跳躍子間隔區之核酸增殖,然後將所增殖的核酸片段進行電泳分離,以獲取分子標誌。以水稻為例子,首先設計水稻ITEP引子,經實際的篩選測試,獲取可用引子總計有41條,其中屬於retrotransposon的引子有17條,長度介於20~22 mer之間,Tm值約為60℃。屬於transposon的有24條,長度介於20~24 mer之間,Tm值約為60℃。上述引子可以經進一步兩兩引子配對篩選,可以獲取更多的分子標誌,選擇多型性最佳的組合。以22個水稻重要商業品種為材料,經過ITEP引子組的PCR反應、電泳分離、染色及照相,可以獲取有用的水稻DNA標誌(圖一)。上述結果以申請中華民國專利。

  另一新的分子標誌技術是葉綠體DNA熱點區為基礎,由於葉綠體DNA為母系遺傳,藉由探討葉綠體DNA熱點區序列,可以鑑定作物品種的葉綠體基因體親本。以蘭花葉綠體基因組中任兩基因之基因間隔區(intergenic spacer, IGS)或任意基因之內隱子(intron)可能含有在演化過程中變異快速的熱點區(hot spot region)序列,其變異來自鹼基的取代(substitution)或有插入(insertion)或缺失(deletion)。上述熱點區序列可以做為原生種蝴蝶蘭鑑別的分子標誌。加上綠葉體DNA有母系遺傳的特性,可以用來藉由分析、追蹤商業品種蘭花的譜系(genealogy)。方法是在含熱點區序列的葉綠體DNA片段之兩端設計序列保留區引子組,利用聚合酵素連鎖反應進行含熱點區序列的葉綠體DNA片段之核酸增殖,然後將所增殖的核酸片段進行電泳分離,將上述核酸片段進行序列分析,即能獲取其分子標誌。將上述含熱點區序列進行資料庫比對,即能鑑定原生種蘭花,以及追蹤、確認商業品種蘭花之譜系。以蝴蝶蘭為例, trn L intron 區域為一葉綠體DNA熱點區,各種不同原生種蝴蝶蘭具有獨特的標誌,可以用於追蹤作物品種的葉綠體DNA親本(圖二)。上述結果已申請中華民國發明專利,以及部分結果發表於Sciientia Horticulturae 142: 84-91 (2012)。

 圖一、以Tc1/mariner引子(代號:mariner-1)搭配mite 引子(代號:Os-mite-stow-os50 )進行ITEP分析22個水稻品種。

圖一、以Tc1/mariner引子(代號:mariner-1)搭配mite 引子(代號:Os-mite-stow-os50 )進行ITEP分析22個水稻品種。

圖二、蝴蝶蘭P. Timonthy Christopher 品種葉綠體基因體親本鑑定
圖二、蝴蝶蘭 P. Timonthy Christopher 品種葉綠體基因體親本鑑定

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